未だによく分からない例外優先度

次のソースはFreeRTOSConfig.hの一部です。

/* The lowest priority. */
#define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY 	( 31 << (8 - configPRIO_BITS) )
/* Priority 5, or 160 as only the top three bits are implemented. */
#define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 	( 5 << (8 - configPRIO_BITS) )

/* Priorities passed to NVIC_SetPriority() do not require shifting as the
function does the shifting itself.  Note these priorities need to be equal to
or lower than configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY - therefore the numeric
value needs to be equal to or greater than 5 (on the Cortex-M3 the lower the
numeric value the higher the interrupt priority). */

現在の例外優先度設定

項番	優先度	例外	説明
1	－３	Ｒｅｓｅｔ
2	－２	ＮＭＩ
3	－１	Ｈａｒｄ　Ｆａｕｌｔ
4	０	ＳＶＣａｌｌ
5	０	Ｂｕｓ　Ｆａｕｌｔ
6	０	Ｍｅｍｏｒｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｆａｕｌｔ
7	０	Ｕｓａｇｅ　Ｆａｕｌｔ
8	５	－	ＡＰＩが以下の例外をマスク、内部のリスト更新やタスクスイッチ発生時に起きる（portSET_INTERRUPT_MASK）
9	３０	その他	ペリフェラルの例外
10	３１	ＰｅｎｄＳＶ	タスクスイッチ切替の例外に使用
11	３１	ＳｙｓＴｉｃｋ	タスクスイッチを定期的に発生させるタイマー

定期的にＳｙｓＴｉｃｋ例外を発生させてその延長でＰｅｎｄＳＶ例外を発生させる。 ＰｅｎｄＳＶ例外処理でタスクスイッチが起きる。 タスクスイッチ処理中の割り込み禁止期間（例外禁止期間）は優先度５～３１の例外を保留する。 他の例外処理中の期間やＡＰＩの中のマスク期間に発生すると、ＳｙｓＴｉｃｋ／ＰｅｎｄＳＶ例外は優先度が３１だから期間終了まで保留する。 一方、ＳｙｓＴｉｃｋ／ＰｅｎｄＳＶ例外処理中でマスク期間外なら優先度３０のペリフェラルの例外が横取りする。 同じ優先度、つまり

• ＰｅｎｄＳＶとＳｙｓＴｉｃｋの間（優先度３１）
• ペリフェラルの例外同士（優先度３０）

では、横取りじゃなくて保留される。

ペリフェラルの例外優先度を設定する際に、前述のconfigMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITYを使い最近までこんなコードを使っていたのです。

	// 例外優先度設定
	// 例外処理からＦｒｅｅＲＴＯＳを呼び出す場合、例外優先度をconfigMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITYより上げるとリスト処理が失敗するので一律設定
	// そしてＡＰＩ使用が出来るようにconfigKERNEL_INTERRUPT_PRIORITYに一律設定
	// ※実質最低優先度
	uint32_t i;
	for (i = 0; i < sizeof(irq_list) / sizeof(irq_list[0]); i++)
	{
		NVIC_SetPriority(irq_list[i], configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY);
	}

ところがどっこい、例外についてソースを眺めて最近気が付きました。 configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITYは例外設定のレジスタに代入できるよう予め３ビット左シフトしてあります。 そしてNVIC_SetPriorityがあるcore_cm3.hを見ると、こっちも３ビット左シフトしてるから都合６ビット左シフトになってた（泣）。

static __INLINE void NVIC_SetPriority(IRQn_Type IRQn, uint32_t priority)
{
  if(IRQn < 0) {
    SCB->SHP[((uint32_t)(IRQn) & 0xF)-4] = ((priority << (8 - __NVIC_PRIO_BITS)) & 0xff); } /* set Priority for Cortex-M3 System Interrupts */
  else {
    NVIC->IP[(uint32_t)(IRQn)] = ((priority << (8 - __NVIC_PRIO_BITS)) & 0xff);    }        /* set Priority for device specific Interrupts      */
}

そこでこんなコードに修正しました。

	// 例外優先度設定
	// 例外処理中にＦｒｅｅＲＴＯＳを呼び出す場合、例外優先度をconfigMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY（のシフト前）より上げるとリスト処理が失敗するので一律設定
	// そしてＡＰＩ使用が出来るようにconfigKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY（のシフト前）に一律設定
	// ※実質最低優先度
#define FREERTOS_PRIORITY_SHIFTED configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY
#define FREERTOS_PRIORITY (FREERTOS_PRIORITY_SHIFTED >> (8 - configPRIO_BITS))
#define KSRK_PRIORITY (FREERTOS_PRIORITY - 1)
	uint32_t i;
	for (i = 0; i < sizeof(irq_list) / sizeof(irq_list[0]); i++)
	{
		NVIC_SetPriority(irq_list[i], KSRK_PRIORITY);
	}